PERILAKU KOLOM DENGAN PERKUATAN CFRP TERHADAP BEBAN AKSIAL TEKAN KONSENTRIS

download PERILAKU KOLOM DENGAN PERKUATAN CFRP TERHADAP  BEBAN AKSIAL TEKAN KONSENTRIS

of 14

description

PERILAKU KOLOM DENGAN PERKUATAN CFRP TERHADAP BEBAN AKSIAL TEKAN KONSENTRIS

Transcript of PERILAKU KOLOM DENGAN PERKUATAN CFRP TERHADAP BEBAN AKSIAL TEKAN KONSENTRIS

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29-30 November 2011 Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    ISBN 978-979-8510-34-2 .............................

    SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    PERILAKU KOLOM DENGAN PERKUATAN CFRP TERHADAP

    BEBAN AKSIAL TEKAN KONSENTRIS

    Vera Agustriana Noorhidana1

    1Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Lampung, Jl. Sumantri Brojonegoro No. 1 Gedong Meneng, Bandar Lampung, 35145

    Email: [email protected]

    ABSTRAK

    Suatu struktur bangunan eksisting mungkin saja mengalami peningkatan beban layan seiring dengan perjalanan waktu, yang dapat menyebabkan struktur bangunan tersebut tidak dapat lagi menahan beban-beban yang bekerja, sehingga terjadi kerusakan-kerusakan pada elemen strukturnya. Salah satu cara untuk mengembalikan kekuatan struktur atau bahkan meningkatkan kekuatan struktur adalah memberikan perkuatan atau perbaikan struktur dengan FRP (fiber reinforced polymer). Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan perilaku kolom beton bertulang tanpa perkuatan CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) dan kolom dengan perkuatan CFRP dibawah pembebanan tekan konsentris, yang dilakukan secara eksperimental. Benda uji berupa 3 buah kolom beton bertulang yang dibagi menjadi 3 seri, yaitu kolom tanpa perkuatan (kode: K-0), kolom dengan perkuatan CFRP 5 strip (kode: K-5), dan kolom dengan perkuatan CFRP 7 strip (kode: K-7), dengan lebar masing-masing strip adalah 50mm. Dimensi kolom 150mm x 150mm dengan tinggi 600mm. Kuat tekan beton 19,09 MPa, dengan mutu baja tulangan 240 MPa untuk 6 (sengkang) dan 10 (tulangan memanjang). Pengujian kolom dilakukan dengan meletakkan kolom dalam posisi berdiri dengan asumsi tumpuan atas dan bawah adalah sendi, kemudian beban tekan vertikal diberikan secara bertahap dari atas kolom sampai kolom mengalami keruntuhan.Berdasarkan hasil pengujian diperoleh beban maksimum kolom beton bertulang tanpa perkuatan FRP (K-01 dan K-02) sebesar 38 ton, sedangkan beban maksimum K-5 dan K-7 secara berurutan adalah 46 ton dan 48 ton, atau meningkat sebesar 21% dan 26% terhadap K-0. Kesimpulannya adalah perkuatan FRP pada kolom beton bertulang dapat meningkatkan kapasitas kolom dalam menahan beban tekan. Semakin rapat CFRP yang terpasang maka peningkatan beban maksimum juga semakin besar. Kata kunci: FRP (Fiber Reinforced Polymer), kolom beton bertulang, beban

    konsentris. PENDAHULUAN

    Struktur beton bertulang sudah dikenal oleh masyarakat luas dan sudah banyak

    diaplikasikan pada berbagai sarana dan prasarana umum seperti struktur gedung,

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    782

    BAGIAN II

    jembatan, dan lain sebagainya. Seiring dengan meningkatnya perekonomian di

    Indonesia, yang ditunjukkan dengan meningkatnya aktivitas masyarakat, berimbas

    juga terhadap peningkatan beban yang harus dipikul oleh sarana dan prasarana

    umum tersebut. Oleh karena itu banyak struktur beton yang memerlukan

    peningkatan kapasitas dalam menahan beban; baik itu struktur jembatan sejalan

    dengan meningkatnya beban lalu lintas, ataupun struktur gedung yang beralih

    fungsi, atau struktur beton yang telah mengalami kerusakan yang menyebabkan

    penurunan kapasitas struktur dalam menahan beban. Struktur-struktur beton yang

    demikian memerlukan perkuatan.

    Salah satu metode perkuatan struktur beton adalah dengan menggunakan FRP

    (Fiber Reinforced Polymer). FRP adalah jenis material yang ringan, mempunyai

    kuat tarik yang sangat tinggi (7 10 kali lebih tinggi dari baja), dan mudah dalam

    pelaksanaannya di lapangan. Elemen struktur beton yang dapat diperkuat dengan

    FRP adalah balok, pelat, dan kolom beton bertulang. Suatu kolom beton bertulang

    yang menerima beban aksial tekan secara konsentris, maka akan menderita

    tegangan tekan dan regangan yang sama besarnya pada seluruh penampang

    kolom. Beton dan baja tulangan longitudinal bekerja sama dalam menahan

    tegangan ini. Jika kolom tersebut diberi perkuatan lembaran FRP (FRP Wrap)

    yang dipasang mengelilingi penampang kolom, maka beban aksial pada kolom

    akan dipikul bersama-sama antara beton, tulangan longitudinal, dan FRP.

    Kebanyakan perkuatan kolom dengan FRP yang telah dilakukan di lapangan,

    melakukannya dengan menutup seluruh permukaan kolom dengan lembaran FRP.

    Hasilnya kekuatan kolom meningkat secara signifikan. Tetapi penggunaan FRP

    pada seluruh badan kolom tidak ekonomis, mengingat harga FRP ini cukup mahal

    (Rp400.000 Rp500.000 per meter panjang dengan lebar 60cm). Untuk itu perlu

    dilakukan penelitian perilaku kolom yang diperkuat dengan FRP yang dipasang

    pada interval jarak (spasi) tertentu. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui

    pengaruh perkuatan Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) terhadap kapasitas

    kolom dalam menahan beban aksial konsentris. CFRP tidak dipasang pada seluruh

    badan kolom, tetapi dengan interval jarak tertentu. Variasi dalam penelitian ini

    adalah jumlah lilitan FRP. Hasil dari pengujian kolom dengan FRP dibandingkan

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    783

    BAGIAN II

    dengan hasil pengujian kolom tanpa FRP, kemudian perilaku kolom dianalisis

    dilihat dari beban maksimum dan pola retak. Hasil pengujian ini kemudian

    dibandingkan dengan hasil perhitungan teoritis sesuai persamaan yang diberikan

    oleh Alsayed, dkk. (2003).

    METODE PENELITIAN

    Pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Bahan dan Konstruksi,

    Fakultas Teknik, Universitas Lampung, Bandar Lampung. Penelitian ini dibagi

    menjadi enam tahap yaitu : pemeriksaan bahan campuran beton, pembuatan

    rencana campuran (mix design), pembuatan benda uji, pemeliharaan terhadap

    benda uji (curing), pemasangan CFRP pada kolom uji, pelaksanaan pengujian,

    dan analisis hasil pengujian.

    Bahan susun beton untuk pembuatan benda uji berasal dari bahan lokal, yaitu

    pasir dari Gunung Sugih (Lampung Tengah), split dengan ukuran maksimum 19

    mm berasal dari Tanjungan (Lampung Selatan), dan semen portland tipe I merk

    Tiga Roda. Material tersebut terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan sesuai

    standar ASTM (American Society For Testing and Materials). Perencanaan

    komposisi campuran pada penelitian ini menggunakan metode ACI 211. 4R - 93

    (American Concrete Institute) dengan kuat tekan beton rencana (fc) 20 MPa.

    Benda uji utama adalah kolom beton bertulang dengan variasi jumlah lilitan

    CFRP. Untuk pengujian ini dibuat 3 variasi kolom uji yang terdiri dari kolom

    tanpa CFRP sebanyak 2 sampel (Kode: K-01 dan K-02), 1 buah kolom dengan 5

    lilitan FRP (Kode: K-5), dan 1 buah kolom dengan 7 lilitan CFRP (Kode: K-7).

    Satu lilitan FRP berukuran 5cm x 100cm yang dipasang mengelilingi kolom

    (berukuran 15cm x 15cm, tinggi 60cm. Kolom tanpa FRP digunakan sebagai

    pembanding. Dimensi kolom uji dan detail perkuatan dengan CFRP (kolom K-5)

    dapat dilihat pada Gambar 1. Ketika kolom uji berumur 28 hari setelah

    pengecoran, dilakukan pemasangan lembaran CFRP pada kolom uji. Lembaran

    FRP yang digunakan dalam penelitian ini adalah CFRP yang diproduksi oleh PT.

    SIKA, dengan merk dagang SikaWrap-230C. Untuk melekatkan lembaran CFRP

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    784

    BAGIAN II

    pada kolom beton digunakan epoxy Sikadur-330. Untuk melekatkan lembaran

    CFRP pada kolom beton digunakan epoxy Sikadur-330. Untuk mengetahui kuat

    tekan beton dari kolom uji, dilakukan pembuatan benda uji silinder beton dari

    tiap-tiap adukan beton kolom uji. Pengujian kuat tekan beton digunakan alat UTM

    (Universal Testing Machine) yang mengacu pada ASTM C 39.

    Gambar 1. Dimensi benda uji kolom K-5 dan detail penulangannya.

    Pengujian kolom beton bertulang dilakukan dengan meletakkan sampel kolom

    beton bertulang pada posisi berdiri tegak dengan asumsi tumpuan adalah sendi-

    sendi, kemudian diberikan pembebanan secara bertahap sampai dengan kolom

    beton bertulang mengalami kehancuran, pembebanan diberikan secara terpusat

    tanpa adanya pengaruh eksentrisitas. Pembebaban pada kolom dilakukan secara

    langsung dan bertahap dengan sistem Load Control, melalui alat hydraulic jack

    berkapasitas 100 ton. Selama pengujian dilakukan pengamatan terhadap pola retak

    dan beban maksimum yang mampu ditopang oleh kolom tersebut.

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    785

    BAGIAN II

    HASIL DAN PEMBAHASAN

    Kuat Tekan Beton

    Kuat tekan beton diperoleh dari pengujian silinder beton (diameter 150 mm dan

    tinggi 300 mm) yang diberi beban tekan pada arah panjang silinder. Nilai kuat

    tekan beton dihitung dengan membandingkan beban maksimum dengan luas

    penampang silinder beton, hasilnya ditampilkan dalam Tabel 1. Berdasarkan

    pengujian ini diperoleh kuat tekan beton rata-rata 19,09 MPa.

    Tabel 1. Kuat Tekan Beton

    Nomor Sampel

    Beban maksimum (KN)

    Kuat tekan fc silinder

    (MPa) fc

    Selisih terhadap fc

    (%) 1. 350 19,80

    20

    -1,00 2. 360 20,37 1,85 3. 330 18,67 -6,65 4. 310 17,50 -12,50

    Rata-rata 337,5 19,09 20 -4,58

    Hasil Pengujian Kolom Beton Bertulang

    Beban Maksimum Kolom Beton Bertulang

    Berdasarkan hasil pengujian di laboratorium, diperoleh beban maksimum dari

    masing-masing kolom beton bertulang. Seperti terlihat dalam Tabel 2, sampel K-

    01 dan K-02 memiliki nilai beban maksimum yang sama yaitu 38 ton kemudian

    beban maksimum K-5 dan K-7 secara berurutan adalah 46 ton dan 48 ton. Terjadi

    peningkatan kapasitas beban maksimum yaitu 21,05% dan 26,316 % pada K-5

    dan K-7 sebagai efek perkuatan FRP.

    Tabel 2. Beban Maksimum Kolom Beton Bertulang Hasil Pengujian

    No. Benda uji (Kode) Beban maksimum

    (ton) Peningkatan beban

    maksimum (%)

    1. K-01 38 - 2. K-02 38 - 3. K-5 46 21,05 4. K-7 48 26,32

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    786

    BAGIAN II

    Pada Tabel 2 terlihat bahwa lilitan CFRP yang mengelilingi penampang kolom

    dapat meningkatkan kapasitas kolom dalam menahan beban aksial tekan.

    Peningkatan beban maksimum terbesar terjadi pada K-7 yang memiliki 7 lilitan

    CFRP. Semakin banyak jumlah lilitan CFRP maka peningkatan beban maksimum

    juga semakin besar. Peningkatan kapasitas kolom tersebut disebabkan oleh efek

    kekangan CFRP pada inti beton yang menimbulkan tekanan lateral pada

    penampang kolom seperti terlihat pada Gambar 2. Tekanan lateral efektif tersebut

    memberikan kontribusi terhadap kapasitas kolom dalam menahan beban aksial.

    Gambar 2. Tekanan Lateral dari FRP dan Sistem Keseimbangan Gaya dari

    Penampang Kolom Persegi. (Sumber: Alsayed, dkk., 2003)

    Peningkatan nilai beban maksimum pada kolom yang diperkuat dengan CFRP

    dalam penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Ghali,

    dkk. (2001). Ghali, dkk. dalam penelitiannya menggunakan FRP tipe serat yang

    menyelubungi seluruh permukaan kolom beton bertulang berbentuk silinder.

    Ghali, dkk. membuktikan bahwa penambahan FRP dapat meningkatkan kekuatan

    kolom beton bertulang hingga 56,3%. Sedangkan pengujian lain yang dilakukan

    oleh Azadeh & Wang (2001), yang menggunakan kolom beton bertulang

    berbentuk persegi dengan FRP berupa serat yang menyelubungi seluruh

    permukaan kolom beton bertulang memberikan peningkatan beban maksimum

    kolom sebesar 53,82%.

    Penelitian lain oleh Alsayed, Al-Salloum, dan Almusallam (2003),

    membandingkan beberapa penelitian terdahulu tentang kolom persegi dengan

    penambahan FRP. Secara umum ada 2 jenis klasifikasi yang diamati yaitu kolom

    persegi dengan perkuatan FRP pada seluruh permukaan kolom dan kolom persegi

    dengan perkuatan FRP dengan lebar tertentu dan jarak tertentu.

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    787

    BAGIAN II

    Alsayed, dkk. (2003) menyebutkan bahwa kuat tekan efektif beton terkekang

    didefinisikaan sebagai berikut:

    lee fkf . ..... (1)

    dengan: ef = Kuat tekan efektif beton terkekang,

    ke = Koefisien efektif kekangan,

    lf = Kuat tekan lateral dari pengekang beton (FRP).

    Untuk kolom dengan penampang persegi, tekanan lateral pasif, fl dihitung

    sepanjang arah lebar dan tinggi penampang kolom seperti terlihat dalam Gambar

    2, yaitu flb dan fld, yang didefinisikan sebagai berikut :

    sdEwtn

    f fmftlb ......2

    ..(2)

    sbEwtn

    f fmftld ......2

    . (3)

    dengan: n = jumlah lapisan FRP,

    t = tebal dari 1 lapis FRP,

    w = lebar dari lilitan FRP,

    Eft = modulus elastisitas FRP,

    fm = regangan FRP pada beban ultimit kolom,

    s = Jarak antar titik pusat/as lilitan,

    b = Lebar penampang kolom,

    d = Panjang penampang kolom.

    Gambar 3. Penampang Kolom dari Samping. (Sumber: Saadatmanesh, dkk., 1994)

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    788

    BAGIAN II

    Selanjutnya Alsayed, dkk. (2003) mendefinisikan koefiesien kekangan efektif

    sebagai berikut:

    cc

    ee A

    Ak (5)

    dengan :

    ds

    bs

    rdrbdbAe

    '5,01'5,01

    3)2()2(.

    22

    (6)

    scc AdbA . (7)

    Keterangan: Ae = Luas efektif inti beton terkekang,

    Acc = Luas efektif beton yang tertutup oleh lilitan,

    S = Jarak antar as lilitan,

    s = Jarak bersih antar lilitan,

    r = Radius sudut penampang kolom.

    Kemudian untuk menghitung kekuatan kolom dengan penambahan FRP, seperti

    yang dikemukakan oleh Alsayed, dkk., ACI mengeluarkan rumus :

    mfffsty

    stgecn

    EAAfAAffP

    ...)(75,3'85,08,0 79,0

    (8)

    Keterangan :

    Pn = Beban rencana kolom beton bertulang terkekang,

    fc = Kuat tekan beton,

    fy = Tegangan leleh dari tulangan memanjang,

    Ast = Luas penampang tulangan memanjang,

    Ag = Luas kotor penampang beton,

    mfff

    EA .. = kapasitas beban kolom dengan menggunakan FRP pada arah

    vertikal.

    Perhitungan beban maksimum teoritis kolom dengan perkuatan dalam penelitian

    ini (K-5 dan K-7) dilakukan berdasarkan rumusan yang diberikan oleh Alsayed,

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    789

    BAGIAN II

    dkk. (2003), seperti yang diuraikan dalam Pers. (1) s.d. Pers. (8). Sedangkan

    untuk kolom tanpa perkuatan (K-01 dan K-02), beban maksimumnya

    menggunakan Pers. (9) di bawah ini. Hasil perhitungan tersebut disajikan dalam

    Tabel 3.

    Po = 0,85 fc ( Ag Ast ) + fy.Ast (9) Tabel 3. Beban Maksimum Teoritis dan Perbandingannya dengan Hasil Pengujian

    No. Benda uji (Kode)

    Beban maksimum kolom Selisih antara hasil pengujian dan teoritis (%) Hasil pengujian (ton)

    Hasil teoritis (ton)

    1. K-01 38 42,73 12,447 2. K-02 38 42,73 12,447 3. K-5 46 45,95 -0,109 4. K-7 48 48,77 1,604

    Seperti terlihat dalam Tabel 3, beban maksimum teoritis untuk K-5 dan K-7

    mempunyai selisih yang sangat kecil (kurang dari 5%) dibandingkan dengan

    beban maksimum hasil pengujian. Hal ini membuktikan bahwa persamaan yang

    diberikan oleh Alsayed, dkk (2003) dapat digunakan untuk memprediksi kapasitas

    beban pada kolom dengan perkuatan FRP. Berbeda dengan kolom dengan

    perkuatan, beban maksimum teoritis kolom tanpa perkuatan (K-01 dan K-02)

    lebih besar 11% dibandingkan dengan beban maksimum hasil pengujian. Hal ini

    mungkin saja disebabkan oleh kurang baiknya dalam pembuatan benda uji kolom

    sehingga mengakibatkan mutu kolom kurang dari yang seharusnya.

    Pola Keruntuhan Kolom

    Pengamatan pola retak yang terjadi pada kolom uji dilakukan selama pengujian

    sampai kolom mengalami kehancuran. Berdasarkan pola retak ini terlihat bagian-

    bagian dari kolom beton bertulang yang mengalami pemusatan tegangan.

    Berdasarkan gambar pola retak pada kolom uji, terlihat bahwa retak pada pada

    kolom K-01 dan K-02 merambat dari bawah sampai tinggi kolom. Pada kolom

    K-5 retak merambat sampai tinggi kolom, sedangkan pada kolom K-7 retak

    merambat hanya sampai tinggi kolom. Berdasarkan data ini dapat disimpulkan

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    790

    BAGIAN II

    bahwa FRP dapat menghambat perambatan retak sehingga kemampuan kolom

    dalam menyerap energi lebih besar. Sengkang pada kolom beton bertulang

    berfungsi sebagai pengikat inti beton dan dapat mengurangi bahaya pecah pada

    beton. Jarak sengkang mempengaruhi perilaku kehancuran kolom. Kolom K-01

    dan K-02 mengalami kehancuran pada saat pembebanan 38 ton. Kedua kolom

    tersebut mengalami kehancuran pada bagian bawah kolom beton bertulang atau

    patah di bagian sisi B (lihat Gambar 4 dan Gambar 5.). Hal ini mungkin

    disebabkan oleh pembebanan yang tidak konsentris atau mengalami eksentrisitas,

    sehingga salah satu sisi kolom mengalami perlemahan.

    Gambar 4. Pola Kehancuran Kolom K-01

    Gambar 5. Pola Kehancuran Kolom K-02

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    791

    BAGIAN II

    Pada kolom K-5 dan K-7, fungsi sengkang dibantu oleh lilitan CFRP yang

    mengelilingi penampang kolom. CFRP ini mengekang kolom beton ketika kolom

    menerima gaya tekan aksial. Ketika tegangan tarik CFRP terlampaui maka CFRP

    putus dan kolom mengalami kehancuran. Perkuatan yang diberikan oleh CFRP

    membuat kapasitas beban maksimum kolom bertambah.

    Gambar 6. Pola Kehancuran Kolom K-5

    Gambar 7. Pola Kehancuran Kolom K-7 Kehancuran pada kolom K-5 terjadi saat pembebanan sebesar 46 ton. Pola

    kehancuran yang terjadi pada bagian bawah kolom beton bertulang cukup sulit

    diamati, hal ini dikarenakan kolom hancur secara mendadak (meledak) ketika

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    792

    BAGIAN II

    mencapai beban maksimum. Selimut beton terkelupas dan inti beton hancur, serta

    2 lilitan CFRP terbawah mengalami putus (Gambar 5). Kolom K-7 mengalami

    kehancuran pada pembebanan 48 ton. Sama seperti kolom lainnya, kehancuran

    terpusat di bagian bawah kolom. Posisi kolom menekuk ke arah sisi B dan CFRP

    putus pada sudut antara sisi B dan sisi C. Perbedaan lilitan antara sisi B (2 lilitan)

    dan sisi C (1 lilitan) menimbulkan konsentasi tegangan di bagian tersebut,

    sehingga menyebabkan putusnya CFRP pada sudut tersebut (Gambar 6).

    Dari hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa beban yang ditopang oleh kolom

    terdistribusi cukup besar pada daerah sudut kolom. Hal ini dibuktikan dengan

    putusnya CFRP pada bagian sudut kolom. Keruntuhan pada seluruh sampel kolom

    terjadi pada bagian bawah kolom bertulang, sehingga disimpulkan bahwa bagian

    bawah kolom menopang beban yang lebih besar dibandingkan dengan bagian

    kolom yang lain.

    KESIMPULAN

    Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan bahwa perkuatan CFRP pada kolom

    dapat meningkatkan kapasitas beban maksimum kolom, yang besarnya tergantung

    dari jumlah lilitan perkuatan tersebut. Peningkatan beban maksimum sebesar

    21,05% terjadi pada K-5 dan 26,32% pada K-7. Semakin banyak jumlah lilitan

    maka semakin besar nilai beban maksimum kolom. Persamaan yang dikeluarkan

    oleh Alsayed, dkk (2003) dapat digunakan untuk memprediksi beban maksimum

    kolom yang diperkuat dengan CFRP, karena memiliki selisih yang kecil dengan

    hasil pengujian. Perkuatan FRP pada kolom dapat menghambat laju perambatan

    retak sehingga dapat meningkatkan kapasitas beban maksimum kolom.

    Kehancuran kolom terpusat di bagian bawah kolom yang menunjukkan

    penggelembungan penampang kolom terjadi di bagian bawah kolom. Pengaruh

    friksi dan eksentrisitas yang terjadi pada saat penelitian diasumsikan bernilai nol

    atau tidak terjadi. Sehingga analisis yang digunakan adalah menghitung beban

    maksimum kolom beton bertulang tanpa pengaruh friksi dan eksentrisitas.

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    793

    BAGIAN II

    DAFTAR PUSTAKA

    Alsayed, S. H., Al-Salloum, Y. A., and Almusallam, T. H. 2003. Upgrading and/Or Strengthening Of Rectangular Columns Using FRP Fabrics: Prediction Model.

    Azadeh, P. and Wang, W. 2001. Tests on Concrete Square Columns Confined by Composite Wraps.

    Bayrak, O. and Sheikh, S.A. 1997. High-Strength Concrete Columns under Simulated Earthquake Loading. ACI Structural Journal 94-S65.

    Ghali, K. N., et al. 2001. FRP-Confined Circular Columns Under Small Eccentric Loading.

    Hartono dan Santosa, H. M. 2003. Perkuatan Struktur Beton Bertulang. Dalam buku: Concrete Repair and Maintenance, Penerbit: Yayasan John Hi-Tech Idetama.

    Parvin, A., and Wang, W. 2003. Tests on Concrete Square Columns Confined by Composite Wrap.

    Purbaya, L. 2009. Pengaruh Penambahan FRP (Fiber Reinforced Polymer) Terhadap Kekuatan Kolom Beton Bertulang dengan Beban Konsentris. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung. Bandar Lampung.

    Saadatmanesh, H., Ehsani, M. R., Li, M. W. 1994. Strength and Ductility of Concrete Columns Externally Reinforced with Fiber Composite Strap, ACI Structural Journal, 91-S43.

    DISKUSI SEMINAR

    1. Apakah FRP itu?

    Jawab:

    FRP (Fiber Reinforced Polymer) adalah suatu material komposit yang

    memliki kuat tarik yang sanagat tinggi (7 10 kali lebih tinggi dari baja

    U39), modulus ellastisitas yang sangat tinggi, dan juga sangat ringan (density

    1,4 2,6 gr/cm3, 4 6 kali lebih ringan dari baja). Material ini memang

    digunakan untuk perkuatan atau perbaikan struktur. Jenis dari FRP sendiri

    bermacam-macam, dengan karakteristik yang berbeda untuk setiap jenisnya.

    Namun pada umumnya tipe FRP yang sering digunakan untuk perkuatan

    struktur adalah dari bahan carbon, aramid, dan glass. Kelebihan FRP sebagai

    perkuatan struktur adalah:

  • Prosiding : Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Peran Strategis Sains & Teknologi dalam Membangun Karakter Bangsa

    Seminar Nasional Sains & Teknologi IV Hotel Marcopolo, Bandar Lampung, 29 30 November 2011

    794

    BAGIAN II

    - Pelaksanaan mudah dan cepat

    - Memungkinkan untuk tidak dilakukan penutupan lalu lintas (pada

    jembatan, dan lain-lain),

    - Tidak memerlukan area kerja yang luas,

    - Tidak memerlukan joint meski batang yang disambung cukup panjang,

    - Tidak berkarat.

    sedangkan kelemahannya adalah :

    - Ketahanan terhadap api kurang, sehingga perlu lapisan tahan bakar.

    - Perlu dilapisi suatu bahan pelapis untuk melindungi dari api, biasanya

    digunakan mortar.

    2. Apakah perkuatan FRP pada kolom dapat dilakukan secara vertikal (pada

    arah memanjang kolom)?

    Jawab:

    Seperti telah diuraikan dalam Pers. (8), kapasitas beban aksial kolom yang

    diperkuat dengan FRP juga dipengaruhi oleh perkuatan FRP dalam arah

    vertikal, yang diwakili oleh komponen mfff

    EA .. dalam Pers. (8) di atas.